地特三等申論題
113年
[電力工程] 電力系統
第 一 題
📖 題組：
一個 60 Hz 電力系統由兩部火力發電機併聯組成，以供應總負載 700 MW。各發電機裝置調速機的速度下垂（speed droop）控制特性由各發電機額定得到，每部發電機基準額定與實際發電量如下表所示，負載的頻率敏感係數（D 值）不計。 發電機 1：速度下垂 4%，基準額定 600 MW，實際發電量 400 MW 發電機 2：速度下垂 5%，基準額定 500 MW，實際發電量 300 MW 若此電力系統總負載增加到 800 MW：（每小題 10 分，共 20 分）
一個 60 Hz 電力系統由兩部火力發電機併聯組成，以供應總負載 700 MW。各發電機裝置調速機的速度下垂（speed droop）控制特性由各發電機額定得到，每部發電機基準額定與實際發電量如下表所示，負載的頻率敏感係數（D 值）不計。 發電機 1：速度下垂 4%，基準額定 600 MW，實際發電量 400 MW 發電機 2：速度下垂 5%，基準額定 500 MW，實際發電量 300 MW 若此電力系統總負載增加到 800 MW：（每小題 10 分，共 20 分）
📝 此題為申論題，共 2 小題
小題 (一)
計算此兩部發電機組僅使用速度下垂控制，此系統新的操作頻率實際值（Hz）。
思路引導 VIP
本題重點在於處理不同容量基準下的速度下垂控制 (Speed Droop Control)。解題第一步須將各機組的速度下垂標么值 ($R$) 轉換為具體的實體物理量參數 (MW/Hz) 或統一至相同基準值，接著利用負載增量 ($\Delta P_L$) 與系統等效頻率響應常數 ($\beta_{sys}$) 之間的關係求得頻率偏差量 $\Delta f$，最後推得新的系統頻率。
小題 (二)
計算此兩部發電機組的發電量變動實際值（MW）。
思路引導 VIP
面對調速機速度下垂（speed droop）的負載分配問題，應先抓出核心觀念：在不計負載頻率敏感係數的情況下，發電機分擔的實功變動量與其「額定容量除以下垂率（S_B / R_pu）」成正比。計算出總負載變動量後，利用此比例關係即可迅速求得各機組的實際發電變動量。